107番についてです (2)まで正解です (3)以降で自分が書いてることのうち何を間違えているのか指摘してほしいです 習っている先生が合成容量を使わない方針なので、その方針で指摘していただけると助かります

72 た。極板間の電場,電位差,静電エネルギーはそれぞれ何倍になるか。 (センター試験 + 福岡大) XX (4)(3)に続いて、極板と同形で厚さd.比誘電率2の誘電体を極板間に 入れた。 極板間の電位差 V, を Vo で表せ。X 3/16 100 間隔 だけ離れた極板 A,Bからなる電気容 4305/1 量Cの平行板コンデンサー, 起電力 V の電池と スイッチSからなる図1のような回路がある。 まず, スイッチSを閉じた。 A V B 図1 ○○(1) コンデンサーに蓄えられた電気量はいくらか。 (2) このときの極板Aから極板Bまでの電位の 次に,スイッチSは閉じたまま、厚さの金 属板Pを図2のように極板 A, B に平行に極板 間の中央に挿入した。 A V P B 図2 変化の様子を極板Aからの距離を横軸としてグラフに描け。 (3)また,このとき極板Aに蓄えられた電気量はいくらか。 (4)さらに,スイッチSを開いた後,金属板Pを取り去った。このと きの極板間の電位差 V' ばいくらか。 メト (5) Pを取り去るときに外力のした仕事 Wはいくらか。 6/19 X(3) C, にかかる電圧はいくらか。 _X (4) C2 に蓄えられる電気量はいくらか。 × (5) 抵抗Rで発生したジュール熱はいくらか。 108 起電力が V で内部抵抗の無視できる電池 E, 電気容量がCの平行板コンデンサーC, 抵抗値Rの抵抗R, およびスイッチSを接続 した回路がある。 G点は接地されており,そ の電位は0である。 はじめSは開いており, コンデンサーに電荷は蓄えられていない。 E 電磁気 73 (京都産大) R (a) まずSを閉じ, Cを充電する。 Sを閉じた瞬間に抵抗Rを流れる 電流は(1)である。 (b)Sを閉じてから十分に時間がたったとき,Cに蓄えられている静電 エネルギーは (2) である。またこの充電の過程で電池がした仕事 は(3)であり、抵抗Rで発生したジュール熱は(4)である。 (c)次に(b)の状態からSを開いた。最初Cの極板間隔はdであったが、 極板を平行に保ったままゆっくりと2dに広げた。このときA点の である。 また極板を広げるのに必要な仕事は(6) とされる。 電位は (5) であり,極板間に働く静電気力の大きさ(一定と考えてよい)は (7) (近畿大 + 防衛大) (愛知工大 + 静岡大) R S2 109 極板 A,Bからなるコンデンサーがあり [電荷 Q [C] が充電されている。 極板は一辺の長 さが〔m〕の正方形で,極板間隔はd[m] であ ある。 極板間は真空で, 電場 (電界) は一様とし、 真空の誘電率を co〔F/m〕 とする。 [+] [Q] -Q 図 1 +Q A 107 図はコンデンサー Ci, C2, C3 (電気 容量はそれぞれ C, 2C,3C) 電池 (起 電力V) およびスイッチ S. S2と抵抗R からなる回路である。 最初, スイッチは どちらも開いており、いずれのコンデン サーにも電荷はない。 I. まず, スイッチを閉じ, C, と C2 とを充電した。 _ (1) C, に蓄えられる電気量はいくらか。 (2) C2 にかかる電圧はいくらか。 Ⅱ.次にS」を開いてから,S2を閉じ、十分に時間がたった。 A,B間に, 図2のように誘電体を挿入する。 誘電体は一辺1 [m] の正方形で,厚さd[m] 比誘電率 e, である。 誘電体をx [m]だけ挿入し たとき, 誘電体部分の電気容量は (1) (F) であり,真空部分の電気容量は (2) [F]だ から,全体での電気容量は(3) [F] となる。 x -Q 図2 2.

赤マーカーのところで、なぜ0でなければならないのか教えてください!! (ほかにも右辺が0となる数はない理由が知りたいです)

5.5 周期的な外力が作用する振動(強制振動) 粘性抵抗とは別に, 外部から周期的な外力が作用する場合, 質点の振動 運動はどのように表されるだろうか。 このときの質点の振動運動を強制振 動という。 周期的な外力をf(t)=fo coswt とする。 ここで,一般的に外力の角振 動数は,ばねが持つ固有の角振動数 wo とは異なるのでωと表し,両者を 区別する。運動方程式は, (5.1) 式に外力を付け加えた形で, xx mx + ric + kx = focoswt (5.23) である。前節と同じ置き換えを行って x + 2k x + wo² x= fo = coswt (5.24) m となる。このタイプの微分方程式は非同次方程式と呼ばれる。この方程式 の一般解は,対応する同次方程式(右辺 = 0 の場合)の一般解と, 非同次方 程式の特解の和として求められる (章末問題 5.2 参照)。 (5.24) 式の特解を見つけるために, 74 x = A coswt + B sin wt (5.25)

カッコ1ってなんで運動量保存するんですか？重力は外力だから保存するのは水平成分だけなんじゃないんですか？

10 29 なめらかな水平面上に静止して いる質量Mの小球Bに質量m の小球Aがx方向への速度v で 弾性衝突した。 衝突後, 図のよう にAはx軸から角度8(>0)の方 向に速さで運動し, Bは角度 0 の方向に速さVで運動した。 Am (1)x方向およびそれに垂直な方向での 運動量保存則の式を示せ。 (2) エネルギー保存則の式を示せ。 YA A B M 0 B V (3) M, vo を用いて表せ。 0 を用いてはいけ Vの大きさを,m, ない。 (4)M と m が等しいとき, 角度はいくらになるか。 (東邦大)

カッコ2って鉛直方向の初速度が同じでも小球bがp点に届かなかったらダメなんじゃないですか？それを考えてない理由を教えて欲しいです🙇

する 際 EEE-1-2 =1-13-1 力学的エネルギーは運動エネルギーと位置エネルギーの和をさすが, 位置エネル ギーは衝突の前後で変わっていないので,運動エネルギーの減少を調べればよい。 27 (1) Aを原点として鉛直上向きにy軸をとる。 落下するのは y = 0 のとき だから, 求める時間をとして公式 2 を用いると 0 = vt₁+(-g) t₁² 20 ... = g (2) 鉛直方向の初速度を同じにする必要がある(するとAとBはいつも同じ高 sin α = さにいる)。 そこで Vsin a = v (3) 最高点に達するまでの時間を とすると,公式より 0=v+(-g)t t2= t として 3 求めると早い この間にBは右への距離を動けばよいので l= (Vcosα)t2= Vv g cos α = g Vu √1-sin² a Vv 2 = 1 √√√√² - v² g 動量保存則より (4) 求める水平成分を vx とする。 水平方向での運 MV cos α = (M+m) vx 衝突直前 Mo m Ux= MV M+m M Vcosa 止 2 cos α = M+m Vx 直後 M+m 鉛直成分は A, B 共に衝突前が0なので 0 水平方向は外力がないので運動量保存は厳密に成りたつ。 一方、 鉛直方向は重力が かかっているが, 瞬間的な衝突では(重力の力積が無視できるため) 近似的に適用し てよい。 問題文にとくに断りがなければ, 瞬間衝突と思ってよい。 (5) 初速 ux での水平投射に入る。 落下時間はt なので 鉛直方向に上がる時間 V²-12 と下りる時間は等しい) x=vt= Mo

530が分かりません。 529の場合、AabBを1回巻のコイルだと考えて、コイルの中を貫く磁束の変化を考えていました。 530はどこの磁束が変化しているんですか？

[知識 529. 磁場中を運動する導体棒 鉛直上向きに磁束密 BB[T] b R[Ω]/ C v[m/s] [ L〔m〕 R[Ω] a D 度 B[T] の一様な磁場中で, 水平面内に置かれた長方 形ABCD の導線上に, 導体棒ab を AD, BC と垂直 に置き,一定の速さ [m/s] で右向きに引く。 AB=CD=L[m] で, AB間とCD間には抵抗 R[Q] がある。 なお, 棒と導線の間に摩擦はないとする。 A (1) 棒ab が一定の速さで動いているとき, ab 間を流れる電流の大きさを求めよ。 (2) 棒ab を一定の速さで動かすときの, 外力の大きさを求めよ。 [知識] 08 530. 磁場中を回転する導体棒 図のように,鉛直 下向きに磁束密度B[T] の一様な磁場中で,長さα [m] の導体棒 OP を 0 を中心として水平面内で回 転させる。 棒 OPの角速度は w 〔rad/s] である。 B〔T〕 例題 74 P 0 Yw [rad/s] a〔m〕 (E) 回転軸 ヒント (2) 微小時間 4tの間に棒OP が面積 4S を描くとき、磁束の変化は、4BAS で表される。 (1) 点OとPのどちらの電位が高いか。 (2) OP間の誘導起電力の大きさはいくらか。 (S)

解答が無いので、途中式を書いて答えを教えて欲しいです

題例 F=ma 問題2. A君が, 自作ロケットの打ち上げ試験を行った. ロケットは,エンジン点火後 秒間上向きの一定の加 速度αで上昇した. このロケットの運動を考えるために,下図に示したように, 地表を原点としてx座標を定義 した. ロケットはx軸に方向にのみ運動するとし, 空気の抵抗を無視して, また高さによって重力加速度が変化 することはないとして, 以下の問に答えよ. (1) エンジン燃焼終了時のロケットの速度vo を求めよ. (2) エンジン燃焼終了時のロケットの高度 (位置) ん。 を求めよ. (3) エンジン燃焼終了後のロケットの運動を,ロケットを質量m質点とみなし、下図に示した座標系で考える ことにする。 図に示した質点に,ロケットに作用する全ての外力を示し, Newton の運動の法則を用いてロ ケットの運動方程式を導出せよ. 全ての外力は,下図を解答用紙に書き写して図示すること. (4) エンジン燃焼終了時のロケットの速度vo と高度ho を用いて, 導出した運動方程式の解を求めよ. (5) エンジン燃焼終了後から, 最高到達位置に達するまでの時間, hを求めよ. (6) ロケットの最高到達高度 (位置)を求めよ. (7) 最高到達高度から地表に戻るまでの時間, tr, を求めよ. (8)a=2g,to = 50秒であったとすると, (1) から (7) の結果を用いて, ロケットの最高到達高度と,打ち上げ られてから地表に戻るまでの時間を計算せよ.ただし,g=9.8m/s^ とする. X ho m 地表

v1＝0m/sは問題文からDで止まったと書いてあるので式立てなくてもいいんじゃないんですか？この止まったっていうのは問題文の時点で相対速度で床から見たら動いてるかもしれないってことなんですか？あと2枚目の外力がないっていうのは、小物体と台一体となったときのことで、摩擦熱が発... 続きを読む

チェック問題 4 台上の物体の運動 図のような形状で, なめらかな 部分 ABC と粗い部分 CDE をもつ 質量Mの台が, なめらかな水平 面上に置かれている。 いま, 質量 mの小物体を初速度0で点Aから A m やや 12分 (台の上面 BCD は水平) h B C DE M →XC すべらせたところ, 小物体はB, Cを通過し, Dで止まった。 台の粗い面と小物体の動摩擦係数をμ'′ とする。 右向きを速度 の正の向きとする。 (1) 小物体がBを通過したときの台と小物体の速さ V, uはいくらか。 (2) CD間の距離はいくらか。 μ' とんを用いて表せ。

(1)ばねが最大限に縮んだときの速さイメージで0m/sなのですが違いますか？(1)が問題として成り立つのが理解できません

チェック問題 3 ばねの力を介した2物体の運動 なめらかな床の上に置かれた質 量Mでばね定数kの軽いばねが 8分 ついた物体Aに,質量mの物体B が速度v で近づいている。 k 〒00000000M B (1) ばねが最大に縮んだときの2 物体の速さを求めよ。 (2)ばねの最大の縮みd を,m, M, k, vo を用いて求めよ。 解説 (1) ばねが縮むと, Aは押され 後 て動き出し、 速くなっていく。 一方, Bはだんだんと遅くなる。 やがて ば ねが最大に縮むところで, 相対速度が 0になってAとBは床から見て同じ速 度 ひ になる。 最大の縮みd V₁ B-00000- A 相対速度0で 摩擦熱なし 同じ速度! じゃあ、このとき,AとB全体に着目して成立する保存則は何かな? ・外力はないから, AとB全体の運動量は保存し, そして, あ! 摩擦熱が発生しないから、全力学的エネルギーも保存するぞ! そうだ。まずAとB全体としての <運動量保存則》 で. moo+Mx0=mv+Moi よって, 01= m m+M (2)次はAとB全体としての《力学的エネルギー保存則》で、 mvo2 = mv mo²+ 2 2 11 Mo₁² + 1½ ½ kd² ±7. d = √1mv² - (m + M)v,²{ mM k(m + M) × Vo 045 ①より

物理の運動量保存則について質問です、この問題で解答では写真のように図形的に(ベクトルを用いて前後で運動量が一定)解いてたのですが、単純に衝突前後の運動量の和が一定より衝突後の速さをVとして2mv+2mv＝3mVじゃダメなのでしょうか？回答お願いします。

練習 図のようになめらかな水平面上で質量mの 物体Aが+x方向に2vの速さで移動し、 質量2mの物体B が + y 方向にぃの速さで 移動している。 2物体は原点Oで衝突後、 一体となって動きだした。 一体となった2物体の 速さと方向を求めよ。外力なし m+MV=定

物理 (4)について、自分は青文字のどっちかの動きをすると予想し、つまりその時のBの速さは0なのかなと思ったのですが、なぜ赤文字の動きをするのでしょうか。 よろしくお願いします。

静止 34 A00000 2m B m 最も ばねが最も縮む瞬間 2物体は静止していて、 ばねが縮んだとき、 同じ速度になっている その後、両者逆向きに 動き出す。 途中まで左と同じ その後、Aは動かず Bだけ右に動く u u MA 31 A mm B A mmm B なぜ これが正しい? またこの後はA.B どのように運動する? 静止 A mmm B